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220KV继电保护的短路电流计算案例综述

目录

TOC\o1-2\h\u11564220KV继电保护的短路电流计算案例综述 1

9681.1短路电流计算的作用 1

252621.2短路电流的选择 1

175321.2.1画等值网络图 1

285411.2.2最大运行方式 3

228951.2.3计算结果 6

15801.2.4最小运行方式 7

322351.2.5计算结果 10

由工厂供电资料的给定已知，X9~X16电力线路中每相单位电抗均为0.12。X9所在线路长13km，X10所在线路长15km，X11所在线路长70km，X12所在线路长60km，X13所在线路长15km，X14所在线路，14km，X15所在线路长65km，X16所在线路长65km。

1.1短路电流计算的作用

计算短路电流的时候，对于所得值进行比较，以此来判断是否需要针对特定的线路的短路电流进行限制。并且通过短路电流的计算，可以对电气设备进行选择，通过选择合适的电气设备，使之能在任何情况下都能安全运行。不管是否发生短路，都可以安全、可靠工作。

在短路状态下，还可以根据短路电流进行继电保护的整定计算。比如，最大的短路电流用于动作整定，最小短路电流用于灵敏度校验，这是最常用的两个电流。

1.2短路电流的选择

1.2.1画等值网络图

为了短路电流计算时更加方便，如图1.1为等值网络图。

图1.1等值网络图

主变压器的电抗的计算：

（4·1）

线路电抗的计算公式：

（4·2）

选取基准值：

（4·3）

——为额定电压

——为平均额定电压

架空线路电抗的计算：

（4·4）

（4·5）

根据工厂供电的资料查得可知：35kV及以上的架空线路，每相的单位长度电抗的平均值取0.4作为准确数值。

计算变压器上的各绕组阻抗：

（4·6）

（4·7）

（4·8）

计算变压器各绕组阻抗的标幺值：

（4·9）

（4·10）

（4·11）

1.2.2最大运行方式

如果把220kV侧所在的桥进行闭合，此时的220kV侧的桥，就相当于是一条母线，这种状态下是最大运行方式。此时分别计算三个位置的短路电流，短路电分别为d1，d2，d3，短路点的位置分别在三个电压电平上。由此分别在三个电压等级取点计算。

（1）取d1点短路时

当短路电在220kV上时，短路电为d1，此时的运行方式为最大运行方式，等效电路图如图1.2所示。

图1.2d1点短路的等效电路图

此短路点是220kV母线发生了短路，其基准电流计算是：

（4·12）

此时，计算短路电流为：

（4·13）

稳态短路电流的有名值计算为：

（4·14）

因为不是电厂，所以冲击电流选1.8

（4·15）

最大有效值计算为：

（4·16）

短路容量的计算为：

（4·17）

（2）取d2点短路时

当短路电选择为最大运行方式下的d2点短路时，其位置是最大短路电流，此时的等效电路图为1.3。

图1.3d2点短路的等效电路图

d2点为短路点的时候，为35kV的母线发生了短路，此时其基准电流为：

（4·18）

计算短路电流得：

（4·19）

由此，计算稳态短路电流的有名值为：

（4·20）

此时的冲击电流为：

（4·21）

计算可得，短路全电流时，其最大有效值为：

（4·22）

由此可得，短路容量为：

（4·23）

（3）d3点为短路点的时候

当d3点发生短路的时候，是110kV的母线上发生了短路，由此计算短路电流，等效电路图如图1.4所示。

图1.4d3点短路的等效电路图

此时为110kV上的母线发生了短路，计算器基准电流，得：

（4·24）

计算可得短路电流是：

（4·25）

由此得知，稳态短路电流的有名值计算结果为：

（4·26）

其冲击电流的计算为：

（4·27）

计算可得，短路全电流时最大有效值的计算：

（4·28）

由此可得，短路容量得计算为：

（4·29）

1.2.3计算结果

在三绕组变压器中，根据短路电流公式和给定的参数，整理为表1.1。

表1.1最大运行方式下短路结果

短路点

基准电压

短路电流

短路电流有名值/kA

冲击电流/kA

短路全电流/kA

短路容量/MVA

d1

220

166.67

43.33

110.30